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光伏系统中的部分阴影故障分析

光伏系统中的部分阴影故障分析

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作者： Kamunyu Peter Mutegi（比特）华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

光伏太阳能毫无疑问是未来成为消费能源大型供应商的最确定的能源之一。目前,它已成为最重要的可再生能源技术之一,2016年末达到约303 GWDC的全球累计装机容量,预计2017年底的额外容量至少增加79 GW。根据GSR 2017报告,由于有利的政策,... 详细信息

光伏太阳能毫无疑问是未来成为消费能源大型供应商的最确定的能源之一。目前,它已成为最重要的可再生能源技术之一,2016年末达到约303 GWDC的全球累计装机容量,预计2017年底的额外容量至少增加79 GW。根据GSR 2017报告,由于有利的政策,以及降低光伏组件和系统的成本,光伏装机容量将会呈现指数式的增长。因此,该研究对于提高光伏组件的应用效率并不断降低技术成本至关重要。然而,随着光伏系统的快速发展,该技术面临着与输出相关的损失,对与化石能源有效竞争构成巨大挑战。光伏发电损失的主要来源之一是阵列内某些电池片的能量失配。这种失配可能是由于组件的部分遮挡引起的,例如由于某一光伏电池片被遮挡,会与其他电池片之间产生失配效应。部分阴影遮挡极大地影响了光伏阵列系统的性能。随着阵列接收到不同的太阳辐照度,它会大幅降低系统的功率输出。异常情况(如故障和部分遮挡)会导致光伏阵列的最大可用功率降低。因此,对光伏阵列中的部分阴影遮挡故障的检测十分有必要,以提高系统输出和可靠性。本论文通过研究和分析不同阴影遮挡情况下光伏阵列的Ⅰ-Ⅴ/P-V特性曲线研究了部分阴影对晶硅光伏组件的影响。在分析遮挡影响时,Ⅰ-Ⅴ曲线已被证明是最有用的,其中潜在功率减少的主要指标是短路电流。进行实验以验证文献理论。为了产生部分遮挡效果,使用透光率较低的纸片来覆盖电池片。在实验中使用Ⅰ-Ⅴ测试仪对光伏组件Ⅰ-Ⅴ/P-V曲线进行测量。这些参数;Pm,Voc,Vm,Isc和Im用于分析每个遮挡情况对PV阵列的影响。结果显示,部分阴影损失与组件中的阴影区域不成比例,但它们取决于阴影位置。在这个意义上,与阴影大小相比,行阴影比列阴影更加影响PV模块的功率输出。

关键词：光伏系统部分阴影行阴影列阴影输出电气参数输出功率减低成

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